SOLIDWORKS SIMULATION与ANSYS仿真分析对比（装配体）
日期：2023-07-10 11:45:10 发布者: 林学勤 浏览次数：次
对于目前市面上大多数的仿真软件来说，在结构仿真方面，基本上所有的软件都使用有限单元法，SolidWorks simulation与Ansys也不例外。本次对比旨在对结果的精确度进行比较，没有以哪款软件为标准。
对比软件版本
SolidWorks simulation2018
Ansys workbench18.1
软件介绍
Simulation：SolidWorks Simulation的前身COSMOS创立于1982年，1996年集成到SolidWorks界面中，从2008年开始，其著名的FEA软件COSMOSWorks改名为SolidWorks Simulation。其为了体现设计仿真一体化的解决方案，在无缝集成界面做了创造性的改变，将仿真界面，仿真流程无缝融入到SolidWorks的设计过程中。
Ansys：ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
对比前提：
对于目前市面上大多数的仿真软件来说，在结构仿真方面，基本上所有的软件都使用有限单元法，SolidWorks simulation与Ansys也不例外。本次对比旨在对结果的精确度进行比较，没有以哪款软件为标准。对比过程：
仿真结果对比：
1：分析目的：
计算一个225N的“挤压”力作用在钳臂的末端，分析钳臂上的应力分布及变形大小。
2：模型材料属性添加及应用
3：添加零件之间的接触条件
SOLIDWORKS Simulation软件如下：
Ansys软件如下：
4：添加分析夹具及载荷
Simulation:
夹具
载荷
Ansys软件
夹具
载荷
6：软件的网格划分
网格方案：
7：结果列举
多方案应力值及位移值列举：
Simulation细化1与细化2结果的精度差为2.2%，结果在经验值以内，已经收敛。
Ansys细化1与细化2结果的精度差为4%，结果在经验值以内，已收敛。
经验值为5%，非绝对值，
解算时间：
下图为SOLIDWORKS Simulation软件细化1方案的应力结果，最大应力值为216.57MPa，云图分布如图。
下图为Ansys软件细化1方案的应力结果，最大应力值为217.91MPa，云图分布如图。
合位移（合变形）大小结果查看
下图为SOLIDWORKS Simulation细化1方案的合位移结果，最大位移值处于钳臂的尾部，最大为0.559mm云图分布如图。
下图为Ansys细化1方案的合位移结果，最大位移值处于钳臂的尾部，最大值为0.551mm云图分布如图。
8：结论
静应力分析结果来看：
SolidWorks simulation2018
Ansys workbench18.1
软件介绍
Simulation：SolidWorks Simulation的前身COSMOS创立于1982年，1996年集成到SolidWorks界面中，从2008年开始，其著名的FEA软件COSMOSWorks改名为SolidWorks Simulation。其为了体现设计仿真一体化的解决方案，在无缝集成界面做了创造性的改变，将仿真界面，仿真流程无缝融入到SolidWorks的设计过程中。
Ansys：ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）软件，是世界范围内增长最快的计算机辅助工程（CAE）软件。是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件。
对比前提：
对于目前市面上大多数的仿真软件来说，在结构仿真方面，基本上所有的软件都使用有限单元法，SolidWorks simulation与Ansys也不例外。本次对比旨在对结果的精确度进行比较，没有以哪款软件为标准。对比过程：
仿真结果对比：
- 模型一致
- 仿真工况一致
- 网格类型、大小一致
- 收敛过程
- 收敛结果
- 解算速度
- 操作过程与结论
1：分析目的：
计算一个225N的“挤压”力作用在钳臂的末端，分析钳臂上的应力分布及变形大小。
2：模型材料属性添加及应用
3：添加零件之间的接触条件
SOLIDWORKS Simulation软件如下：
Ansys软件如下：
4：添加分析夹具及载荷
Simulation:
夹具
载荷
Ansys软件
夹具
载荷
6：软件的网格划分
网格方案：
| 方案 | 粗糙网格 | 细化1 | 细化2 |
| 整体网格尺寸（mm） | 5 | 3 | 3 |
| 圆角细化网格尺寸（mm） | 1 | 0.5 | 0.25 |
7：结果列举
多方案应力值及位移值列举：
| 方案 | 粗糙网格 | 细化1 | 细化2 | |||
| 软件 | SIM | Ansys | SIM | Ansys | SIM | Ansys |
| 最大合位移mm | 0.557 | 0.558 | 0.559 | 0.551 | 0.559 | 0.560 |
| 最大vonMses应力值MPa | 204.82 | 170.56 | 216.57 | 217.91 | 221.56 | 227.01 |
| 应力值精度差 | 16.7% | 0.6% | 2% | |||
Simulation细化1与细化2结果的精度差为2.2%，结果在经验值以内，已经收敛。
Ansys细化1与细化2结果的精度差为4%，结果在经验值以内，已收敛。
经验值为5%，非绝对值，
解算时间：
| 方案 | 粗糙网格 | 细化1 | 细化2 | |||
| 软件 | SIM | Ansys | SIM | Ansys | SIM | Ansys |
| CPU时间（S） | 9 | 23 | 26 | 66 | 32 | 206 |
下图为Ansys软件细化1方案的应力结果，最大应力值为217.91MPa，云图分布如图。
合位移（合变形）大小结果查看
下图为SOLIDWORKS Simulation细化1方案的合位移结果，最大位移值处于钳臂的尾部，最大为0.559mm云图分布如图。
下图为Ansys细化1方案的合位移结果，最大位移值处于钳臂的尾部，最大值为0.551mm云图分布如图。
8：结论
静应力分析结果来看：
- Simulation和Ansys两款仿真分析软件的结果差别不大。
- Simulation在静应力分析方面解算速度更快。
- Simulation具有中文系统，且与SolidWorks的无缝集成，设计仿真一体化，在模型前处理、设计方案变更、仿真设置效率更高。
- Ansys workbench为英文系统，ANsys18版开始提供中文版的模块Ansys AIM，但在操作方面不如Ansys workbench便捷。
- SOLIDWORKS Simulation专注于工程仿真应用领域。操作简单、易学易用、效率高，偏向于为企业工程人员使用的CAE软件，在具有优势的合理价格下可以求解非常广泛的工程问题。
- Ansys功能强大，涉及的仿真领域较广。对使用人员的理论知识要求更高，学习的曲线陡峭。Ansys 需要对模型进行精细的网格划分和建模时，建模复杂度较高。Ansys 的价格较高，对于个人用户或小型企业来说，可能难以承担。
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